用于生物医学应用的荧光寿命宏成像仪

本方案通过专用探针和传感材料，对宏观物体（特别是活体动物组织和完整动物）中的磷光寿命和氧浓度进行详细的二维映射。该信息对多个研究领域具有重要意义。本方案采用集成化、紧凑型成像模块，以TCSPC模式运行，可对复杂生物样本（如活体组织）中的寿命和氧分布进行简便而准确的可视化。

取下 Cricket 适配器并从不同侧面进行检查。拆下前端的 C 接口适配器，以显示 Cricket 内安装的 Photonis PP0360EF 增强器，然后重新装回 C 接口适配器。再次拆下 Cricket 前端的 C 接口适配器，并插入 650 ± 50 纳米的发射滤光片。

通过重新安装C型接口来修复。然后，通过环形转接环将TPX三摄像头模块连接到Cricket模块的背面。再通过C型接口转接环将镜头连接到Cricket模块的正面。

将LED连接至电源和脉冲发生器。现在，将390纳米超亮LED安装在固定于黑盒内面包板上的支架上。打开LED并进行聚焦，以确保对成像样品实现有效且均匀的激发。

将相机组件安装在光学黑箱顶部，镜头朝下，对准用于成像样品的载物台。将相机和LED连接至两个脉冲发生器以及四通道示波器。通过调节示波器和脉冲发生器的设置，同步发送至相机和LED的脉冲信号。

使用 Cricket 装置上的专用电缆和插座将增强器连接至标准电源，并将增益设置为 2.7 伏特。将样品置于相机镜头前方，然后打开相机及所有电子模块（增强器除外）。

启动SOFI软件以调节操作参数，例如聚焦和样品对准。在模块中，将帧曝光时间设置为0.01秒。选择无限帧，并将像素操作模式设置为超阈值时间模式。

然后，进入预览界面并选择活动模块，以打开 Medipix/Timepix 帧窗口。下一步，在开始记录后，调整颜色标尺并将图像旋转至所需方向。随后，关闭房间内的灯光并开启增强器。

使用镜头和Cricket适配器的对焦功能，将相机光学系统对准样品台，以获得对比度和亮度良好的清晰样品图像。完成对焦后，关闭SOFI软件。然后进入终端，运行自行设计软件的命令，以二进制格式获取原始数据，随后关闭终端。

打开一个新的终端以处理采集到的数据。加载数据文件并运行数据还原程序。使用用C语言编写的专用程序分析后处理数据，该程序将数据写入ICS图像文件中。

随后，使用免费的Time Resolved Imaging软件打开ICS图像文件，并采用双指数函数拟合磷光衰减曲线。最后，使用可用的图像分析软件打开Fitted.ics图像文件。

利用查找表生成磷光寿命图像，并以伪彩色标度进行编码。使用“测量”功能计算整个图像或感兴趣区域的平均寿命值。图中显示了铂八乙基卟啉染料传感器斑点在充氧和去氧状态下的磷光强度及磷光寿命成像显微图像。

确保 Cricket 设备内安装了正确的发射滤光片，并使用了正确的 LED、电缆连接和脉冲设置。目前，该方案仅限于动物模型，但有望应用于诊断和治疗与组织缺氧相关的病理状态，例如癌症、中风和炎症。